如图所示，在探究“重力的大小与质量的关系”的实验中，小明发现该实验质量改变的同时物体的体积...

如图所示，在探究“重力的大小与质量的关系”的实验中，小明发现该实验质量改变的同时物体的体积也在改变，于是他提出：“重力的大小与物体的体积有关”。实验桌面上有已调零的弹簧测力计、铜块A、铁块B和铝块C各一个，其中A和B的体积相等，B和C的质量相等，请选择上述器材，设计实验证明小明的观点是错误的。

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（6分）小明总结所做的物理探究实验后发现：

（1）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用控制变量法．

如图甲实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变　　 　　 的大小，同时控制小球的　　 　　 不变；乙实验中只有物质的　　 　　 不同，其他因素必须控制同（例如烧杯的规格相同、水和沙的　　 　　 相等、酒精灯加热方式相同等）．

（2）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来，这种研究物理问题的方法叫转换法．

如图甲实验中小球动能的大小是通过观察比较物块B　　 　　 反映出来的；乙实验中水和沙子吸收热量的多少是用　　 　　 （加热的时间/温度计的示数）来反映的．

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为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明同学利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验．

（1）实验中通过观察　　 来判断物体重力势能的大小．

（2）要探究重力势能大小与高度的关系应选择图　　 和图　　 进行分析比较．

（3）比较图乙和图丙，可探究的问题是　　 ．

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在探究重力势能与什么因素有关时，同学们经过讨论，提出如下猜想：重力势能的大小可能跟物体的质量有关，也可能跟物体的高度有关，下面是小明和小聪关于这个问题讨论后的实验设计．

设计一：让质量为m的物体从不同高度落向插入沙坑中的木桩．

设计二：让质量为m和2m的两个大小不同的物体从同一高度落向插入沙坑中的木桩，

实验发现，B比A插入得深，D比C插入得深，如图所示．

请解答下列问题．

(1)要探究重力势能与高度的关系应选用_______．

(2)根据设计二及图乙，可得出的结论是_______．

(3)拓展：游乐场的过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢？原来过山车是靠一个机械装置推上最高点的，但在第一次下行后，从这时起带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”是重力势能．在生产与生活中，利用了类似“发动机”的有_______．（写出一条即可）

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如图所示，小阳用弹簧测力计和钩码来做探究“物体所受重力与质量的关系” 实验时，发现随着物体体积的增加，物体所受重力也会增大，由此他认为“物体所受重力大小与物体的体积有关”，请你设计一个实验（可添加实验器材），证明小阳提出的观点是错误的。

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小明发现，挤瘪的牙膏袋沉在了水底，而将空牙膏袋鼓起来能够漂浮在水面上。受此现象启发，他进一步利用空牙膏袋、沙子和水等来探究物体的浮与沉：

(1)如图—1所示，挤瘪的牙膏袋沉在了水底，它所受的浮力小于重力；而鼓起来的空牙膏袋漂浮在水面上时，它所受的浮力_________重力（选填“大于”、等于”或“小于”）。牙膏袋中的空气质量可以忽略不计，那么以上两种情况下牙膏袋所受浮力大小不同的原因是___________________________；

(2)小明向鼓起的空牙膏袋中装入一些沙子后，再放入水中，装有沙子的牙膏袋又慢慢地沉入了水中。在牙膏袋逐渐浸没的过程中，它所受的浮力_________而完全浸没后继续下沉的过程中，它所受的浮力_________（两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）；

(3)小明在空牙膏袋中装入适量的沙子时，牙膏袋恰好能够悬浮在水中，此时它所受的浮力 _________（选填“大于”、“等于”或“小于”）重力；_________就是利用这一原理工作的；

(4)请你提出一种使沉底的牙膏袋可能浮起的不同于小明的实验方法______（自选实验用品不受限制）；

(5)小明进一步使用如图—2甲所示的实验装置探究浮力的大小与哪些因素有关，根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与物体A的下表面浸入水中的深度h的关系图像（如图—2乙）。由此可以推算出物体A的平均密度为_________kg/m3。（取g=10N/kg）

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下表是小明在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中得到的实验数据.

(1)实验中，需要的测量工具是天平和________．

(2)在图中，根据上面表格中的数据，画出重力与质量之间关系的图线.

（_____）

(3)分析数据，可以得到的结论是：________.

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